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Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten ... - JUWEL

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5.5 Änderung der Batterielebensdauer aufgrund unterschiedlicher Fahrzeugnutzungsszenarien<br />

(beispielsweise Strategie 2b) und bestehen darin, dass die Traktionsbatterie nur alle zwei<br />

Tage nachgeladen wird, sofern der Energieverbrauch des angewendeten Fahrprofils dies<br />

gestattet. Um den Einfluss der Netzdienstleistung identifizieren zu können, werden für die<br />

Szenarien <strong>mit</strong> Ladestrategie 3 weitere, <strong>mit</strong> c indizierte Szenarien (beispielsweise Szenario<br />

7c). eingeführt. In diesen findet keine Netzrückspeisung statt.<br />

Annahmen und Bedingungen der Simulationen<br />

Für die Simulation der Temperatur einer Zelle in einer Fahrzeugbatterie in Abhängigkeit <strong>von</strong><br />

Einbauort, Packaging und Umgebungstemperatur ist ein sehr komplexes Modell notwendig.<br />

Daher werden die Szenariensimulationen unter folgenden Annahme durchgeführt. Die Temperatur<br />

der Fahrzeugbatterie entspricht während Standzeiten der Umgebungstemperatur und<br />

im Betrieb beträgt sie konstant 35 °C. Das dynamische Verhalten, wie es in Abschnitt 5.3.3<br />

beschrieben ist, wird hier vernachlässigt. Weiterhin wird <strong>mit</strong> diesen Annahmen einerseits das<br />

aufgrund <strong>von</strong> möglicher Lithium-Metall-Abscheidung sicherheitskritische Laden der Batterie<br />

bei Temperaturen unter Null Grad Celsius [Broussely et al., 2005] vermieden und andererseits<br />

ein für die Batteriealterung optimistisches Temperaturszenario generiert.<br />

Die Umgebungstemperatur wird <strong>mit</strong> Hilfe eines Algorithmus für einen bestimmten Standort<br />

generiert. Die notwendigen Eingabewerte sind die ge<strong>mit</strong>telten Tiefst- und Höchsttemperaturen<br />

sowie Wahrscheinlichkeiten für den Temperaturverlauf eines jeden Monats für diesen<br />

Ort. Das Skript erzeugt einen charakteristischen Tagesverlauf der Temperatur basierend auf<br />

den Minimal- und Maximalwerten und deren Auftrittswahrscheinlichkeit und skaliert diesen<br />

<strong>von</strong> null bis eins. Der Tagesgang, der für jeden Ort der Erde ähnlich ist, da er sich nach dem<br />

Sonnenstand orientiert, wird <strong>mit</strong> einem prinzipiellen Kurvenverlauf und der Methode der<br />

kleinsten Fehlerquadrate erstellt. Anschließend wird der Jahresverlauf der Temperatur berechnet.<br />

Die skalierten Tagesverläufe für jeden Monat dienen als Basis. Die Minimaltemperaturen<br />

und der Tageshub werden <strong>mit</strong> normalverteilten Zufallszahlen multipliziert, um einen<br />

stochastischen Temperaturverlauf zu erzeugen. Zusätzlich ist eine Glättung zwischen zwei<br />

Monaten implementiert, um Sprünge in der Verlaufskurve zu vermeiden. Für die unten folgenden<br />

Szenariensimulationen werden über die letzten zehn Jahre ge<strong>mit</strong>telte Temperaturdaten<br />

des Deutschen Wetterdienstes für den Standort Berlin verwendet. Abbildung 60 zeigt den<br />

verwendeten Temperaturverlauf.<br />

30<br />

Temperatur / °C<br />

20<br />

10<br />

0<br />

-10<br />

0 100 200 300 400<br />

Zeit / Tage<br />

Abbildung 60: Jahresgang der Umgebungstemperatur generiert für den Standort Berlin<br />

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